缸体(2S1002011-X2)是一汽集团大连柴油机厂新开发的一种微型车用柴油发动机缸体，由于其侧面(凸面)有十几处大小不一、高低不等的凸台，用常规的铣削加工很不方便。本文介绍一种新型组合机床——三坐标数控铣床来实现凸面铣削加工。 工件工序图如图1所示。工件材料为灰铸铁，硬度为HB170～241。
图1 工件工序图
加工前毛坯情况：顶底面半精加工，以缸体底面及顶面Ⅰ、Ⅲ缸孔为定位销孔。加工部位的凸面距缸体中心线为144.5(标记)，139.5(标记)，128.5(不做标记的其余凸面处)，加工粗糙度为Ra12.5，加工余量为3～4mm。
加工示意图如图2所示。切削参数如下：
图2 加工示意图
v=106.87m/min； n=540r/min;Sz=0.15mm/z; S0=0.75mm/r;Sm=405mm/min。 刀具采用f63(Z=5)专用硬质合金铣刀。 主电机选用： Fz=9.81×54.5×Se×Sz0.74×Sp0.90×Z×d-1.0 式中 Fz——圆周分力(切削力) Se——切削宽度(最大38mm) Sz——每齿进给量(0.15mm/z) Sp——铣削深度(4mm) Z——铣刀齿数(5齿) d——铣刀直径(f63) Fz=9.81×54.5×38×0.150.74×40.90×5×63-1.0=1389.9(N) 铣削消耗功率为： Pc=Fzv/60×1000=1389.9×106.87/60×1000=2.48(kW) 铣削功率： P=1.15Pc=1.15×2.48=2.85(kW) 机床电机功率为： Pm=P/h=2.85/0.75=3.8(kW) 式中 h——机床效率，h为0.75 机床总体设计如图3所示。
图3 机床总图
装料高度为1160mm；总功率为18kW；轮廓尺寸为4100mm×3000mm×2610mm；总重量为10t；生产节拍为3.5min/件。 机床为单面卧式三坐标数控铣床，由底座、夹具、三坐标数控滑台组成，单独设置液压站、电气柜、空中走线、走管、自动上下料等，夹具采用框架式结构，一面两销定位方式，液压夹紧。 自动工作循环如下： 自动上料→工件定位→工件夹紧→主电机启动→Z向快进→X向工进→Y向工进→Z向快进→X向工进→Y向工进→……Z向快退→X向快退(铣头退至原位)→主电机停止→工件松开→工件拔销→自动下料。 由于加工的凸面高低不等，动力头须X、Y、Z三向移动，为了在执行动作循环中不致于损坏机床，且在机床各动作间实现互锁，为此数控滑台设置“零位”极限开关。 数控系统通过对机床参数的调整，保证了工件加工精度的要求。 该机床电气部分，数控系统选用英特马达(INDRAMAT)简易数控系统DKC。 该机床于1997年10月通过验收，经过用户使用效果良好，完全达到了设计要求。能适应不同规格工件的加工，生产率大幅度提高。
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